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1、实验名称热电偶冷端温度补偿实验地点健翔桥实验室实验时间2012-3-251.实验目的：了解热电偶冷端温度补偿的原理与方法。2.实验设备：温度传感器实验模板、热电偶、冷端温度补偿器、外接直接源+5V、±15V。3.实验原理及内容：基本原理：热电偶冷端温度补偿的方法有：冰水法、恒温槽法和自动补偿法、电桥法，常用的是电桥法(图1-4)，它是在热电偶和测温仪表之间接入一个直流电桥，称冷端温度补偿器，补偿器电桥在0℃时达到平衡(亦有20℃平衡)。当热电偶自由温度升高时(>0℃)热电偶回路电势Uab下降，由于补偿器中PN呈负温度系数，其
2、正向压降随温度升高而下降，促使Uab上升，其值正好补偿热电偶因自由端温度升高而降低的电势，达到补偿目的。实验原理图4.实验步骤：（1）注意：首先根据实验台型号，认真听实验教师的讲解，学会基本参数设定。（2）将热电偶插入台面三源板加热源的一个传感器安置孔中。将Ｋ型热电偶自由端引线插入主控面板上的热电偶EＫ插孔中，红线为正极，黑为负极。注意热电偶护套中已安置了二支热电偶，Ｋ型和E型，它们热电势值不同，从热电偶分度表中可以判别Ｋ型和Ｅ型（Ｅ型热电势大）热电偶。（3）将加热器的220V电源插插入主控箱面板上的220V控制电源插座上。
3、（1）将主控箱的风扇源(2-24V)与三源板的冷风扇对应相连，电机转速电压旋至最大。（2）温度控制仪表设定温度值50℃。（3）将E型热电偶置于加热器插孔中，自由端接入面板Ek端，并接入数字电压表，电压表量程置200mv，合上主控箱加热源开关，使温度达到50℃，记下此时电压表E型热电偶的输出热电势V1，并拆去与电压表的联线。（4）保持工作温度30℃不变，将冷端温度补偿器(0℃)上的热电偶(K型)插入加热器另一插孔中，在补偿器4端、3端加补偿器电源+5V，使冷端补偿器的①、②端接入数字电压表，读取数显表上数据V2。（5）比较V1
4、、V2二个补偿前后的数据，根据实验时的室温与K型热电偶分度表，计算因自由端温度下降而产生的温差值。1.实验结果及分析：实验数据表格：T+n×△t24283540465358627073未补偿（mv）0.20.30.71.01.41.82.12.32.73.0补偿（mv）0.80.91.11.41.82.22.42.63.03.4电动势差（mv）0.60.60.40.40.40.40.30.30.30.4温差值（℃）15151010101099910试验结果分析：利用matlab最小二乘法进行分析：程序代码如下：coords=
5、[24283540465358627073;0.20.30.71.01.41.82.12.32.73.0]gridholdplot(coords(1,:),coords(2,:),'o');x=coords(1,:)y=coords(2,:)'plot(x,y,'b')b=size(coords)c=ones(1,b(2))%返回一个1×b(2)元素为1的矩阵MT=[c;x]M=MT'f=inv(MT*M)*MT*y['y=',num2str(f(2)),'x+',num2str(f(1))]y=f(2)*x+f(1)plo
6、t(x,y,'g')mistake=max(x-y)/(max(y)-min(y))fprintf('非线性误差f=%5.3f%%',mistake)plot(x,y)xlabel('T/℃')ylabel('V/mv')title('热电偶未补偿冷端温度实验')legend(['y=',num2str(f(2)),'x+',num2str(f(1))])仿真结果：（1）未补偿冷端温度时：x=24283540465358627073y=0.20000.30000.70001.00001.40001.80002.10002
7、.30002.70003.0000b=210c=1111111111MT=111111111124283540465358627073M=124128135140146153158162170173f=-1.27000.0577ans=y=0.057668x+-1.27y=0.11410.34470.74841.03681.38281.78642.07482.30552.76682.9398mistake=24.7935非线性误差f=24.794%（1）补偿冷端温度后：x=24283540465358627073y=0.80
8、000.90001.10001.40001.80002.20002.40002.60003.00003.4000b=210c=1111111111MT=111111111124283540465358627073M=124128135140146153158162170173f=-0.60
